三星Note 7 “美炸了”,谁将会是你下一部手机?

新材料在线2019-12-18 13:29:13



由于配备先进的触控笔,加上独具匠心的双曲面屏幕设计以及更快的充电技术,高颜值,高逼格的Note 7原本被认为会从拥挤的智能手机市场杀出一条血路。今年8月份,三星在苹果新一代iPhone问世前推出了Note 7。这本该是三星超越智能手机市场最大竞争对手的良机,但是事与愿违,它在全世界开启了“爆炸”模式。然后留给我们无数幽默鲜活的段子。


“长官,我们没有手榴弹了!”

“那就把Note7扔出去啊!”

“小心手雷!”




小米:“我出5” 

苹果:“我出7” 

华为:“我出9” 

三星:“我炸 ”


小米:“要不起

苹果:要不起

华为:要不起



看完段子,我们再来看一组爆炸事故统计数据(数据更新到10.12号,不完全统计)。截止目前为止note 7全球爆炸事件一百来起,美国96起最多,中国20起次之。



这款原本为三星用来迎击竞争对手苹果iPhone 7的主力产品,却替三星带来史无前例的灾难,炸飞三星千亿市值。


截止目前三星还未找到引起爆炸的具体原因,但市场上各路大神已经给出了众多的专业分析,我们在此汇总了几大三星note7爆炸原因。

 

手机爆炸原因分析


1、被锁定的第一“元凶”隔膜


手机电池内部由正极、负极、隔膜、电解液构成。电池正、负极之间的电解液,帮助离子在两极之间移动。隔膜的作用在于避免正负两极相互接触,隔膜一般是由聚丙烯或聚乙烯制造。在隔膜生产中,会产生一些空隙、孔洞。美国康奈尔大学化学与生物工程系教授林登•亚契(Lynden Archer)接受记者采访时分析,正常生产中,隔膜中的小孔直径一般是20纳米到20微米。因种种原因,隔膜中的小孔可能被撕裂或刺穿成大孔,当发生撞击时,两个电极会在隔膜的大孔处接触,瞬间产生强大的电流,产生很多热量,从而导致手机电池燃烧。归结:隔膜中产生大孔使得正负极短路,产生电池爆炸。


  • 隔膜品控有问题隔膜制备过程中工艺控制不好,造成局部变薄或缺陷,使用中隔膜被刺穿,造成正负极短路爆炸。

  • 使用过薄的隔膜。为了提升电池体积能量密度延长续航能力,厂商会在两极之间采用更薄的隔膜材料,但可能因为品控不严或用料质量低或其他各种原因,导致隔膜局部变薄,耐穿刺能力和撞击能力下降无法有效隔离正极和负极,就很容易导致电池发生事故。同时隔膜越薄,要求的生产工艺就越高,相应的安全隐患就越大。

  • 电池电芯设计的隔膜安全余量不足。


电池的正负极材料在充放电过程中体积会发生变化,高能量密度的锂电池,在充放电时候体积变化也就更明显。


下面的图表是目前主要手机品牌的电池规格参数以及松下最近两年为特斯拉提供的18650电池参数。


图片来源:北京电动之家


可以看到,在手机中,三星Note 7的电压和能量密度都是最高的,而且三星Note 7使用的也是1.2C的快充技术,也就是充电电流在4.2A,远超大家熟知的5V/1A的充电规格。而在这种电芯体积随着充电不断变化的情况下,电芯隔离膜的作用,就显得非常重要了。作为隔绝电芯正负两极防止短路的薄膜,隔离膜在这种情况下要能够经受住这种膨胀变化,绝对不能抽插两下就被撕裂了。


隔离膜设计在电芯里的使用,要考虑两个方面。首先是电芯隔离膜在正负两极之间的延展量够不够,有个专用名词叫Overhang。这种安全余量的设计,首先是为了防止在电芯膨胀收缩的时候,能有足够的余量来保证对正负两极的全隔绝。其次是为了保证在电芯除水工序中,隔膜会因为热收缩而变得太短,以至于影响绝缘性。


图片来源:北京电动之家


2、电池管理系统


可以看到,在手机中,三星Note 7的电压和能量密度都是最高的,而且三星Note 7使用的也是1.2C的快充技术,也就是充电电流在4.2A,远超大家熟知的5V/1A的充电规格。同时我们知道特斯拉采用的电池能量密度高达800Wh/L,所以特斯拉采用了现在最复杂也是最先进的电池管理系统。电池当手机处于充电状态时,如果温度异常,手机自身的充电管理系统会切断电源、控制温度。一般手机电池都自带保护电路,防止过度充电。如果出现过度充电情况,电池会自动切断电源,即便手机还连着充电线。但如果保护电路坏了,过度充电带来的后果更加严重。过度充电时,导电颗粒聚集在电极上,刺破隔膜、电流可能会击穿电池电芯中的隔膜,使电芯中的正负极产生短路,造成高温高压而发生燃烧。


3、未对电池电路做压力测试,电池瞬间短路。


4、爆炸不是锂电池原因,而是因为Note7设计过于复杂。



三星刚开始将爆燃原因归结于SDI电池存在制造缺陷,但在换装了“安全版”的ATL电池后,Note 7依然没能逃脱爆燃的命运。即使是现在,三星也没能找到引起爆燃的具体原因。三星最新的报告中称可能可能是因为Galaxy Note 7复杂的设计造成的。三星曾经为Note 7的对称设计感到自豪,玻璃完全覆盖了手机的前部和后部面板,虽然看起来很漂亮,但是可能会给内部电池带来太多的压力。


韩国电子技术研究所高级电池中心前主管朴成焕他表示:“Note 7功能繁多,其制造的复杂程度是三星之前从尝试过的。为了击败iPhone,三星押上了手中所有的创新,但最终却以彻底失控结束。”



5、快速充电造成


另据报道称,一位消息人士与三星高管有过对话,他认为,之所以出现问题,可能是因为三星工程师修改了处理器,目的是加快充电速度。也就是说起火可能不是电池的问题或者设计问题,而是底层技术问题。


消息人士称:“如果充电的速度过快,可能会导致电池不稳定。正如发动机太快会爆炸一样。我们必须做出舍弃。”

 

三星note7自从8月2日到10月11日正式全球停售,三星Note7成了史上最短命的机皇,本来一张好好的王牌硬是变成了“王炸”,这给所有的手机企业可以有如下启示:


①踏踏实实做好产品,赶工要谨慎,欲速则不达;坊间传闻三星为了超越苹果却一再催促供应商加紧工期,以满足GalaxyNote 7能够如期上市。Galaxy Note 7配备了大容量、快速充电电池。


②品控是重中之重,不然一声爆炸把前途尽毁。


③手机追求更薄电池更大的同时,要做好安全折中,要做好安全电路设计和压力测试。


④对于快充技术要谨慎。


来源:新材料在线,转载请注明出处。


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会议时间:2016年11月5~6号

会议地点:东莞·长安莲花山庄酒店(东莞市长安镇莲峰北路77号)

主办单位:寻材问料

协办单位:手机行业采购联盟、广州工业设计促进会

赞助单位:东莞市奥金玻璃制品有限公司

支持单位:信越有机硅国际贸易(上海)有限公司 广州分公司

支持单位:广州海胜机械设备有限公司

支持单位:深圳市凯乐硅橡胶材料厂

支持单位:深圳市尚弘博实业有限公司

支持单位:台湾品达科技股份有限公司

支持单位:酷捷干冰设备(上海)有限公司

支持单位:江门市顺宗抛光设备有限公司

支持单位:深圳市中塑新材料有限公司

支持单位:江苏宏泰科技有限公司

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支持单位:深圳市泓壹科技有限公司

支持单位:东华机械有限公司


支持单位:長盈精密股份有限公司

支持单位:深圳鑫迪科技有限公司

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支持单位:东莞劲胜精密组件股份有限公司

支持单位:富贸商城

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议题方向


时间

演讲议题及演讲企业/单位

9:05-9:20

开幕致辞及嘉宾合影

9:20-9:50

MIM的新机会-复合材料成型

——深圳鑫迪科技有限公司 邱耀弘 博士/技术长

9:50-10:20

NMT在各种金属工艺应用

——長盈精密股份有限公司  梁世杰

10:20-10:50

议题待定

——深圳市中塑新材料有限公司

10:50-11:30

茶歇

11:30-12:00

铝阳极高光工艺

——深圳市尚弘博实业有限公司 吕理营 总经理

12:00-12:30

3D玻璃表面处理技术

——东莞市奥金玻璃制品有限公司 陈亚军  常务副总裁

12:30-14:00

自助午餐

14:00-14:30

复合材料在手机壳体上的应用

——待定

14:30-15:00

干冰清洗技术在手机制造领域的应用

——酷捷干冰设备(上海)有限公司 孙刚  中国区总监(销售&服务)

15:00-15:30

3D陶瓷在手机外壳的应用与趋势

——某全球知名手机品牌商 刘子峰 博士

15:30-16:10

茶歇

16:10-16:40

7系铝合金在穿戴电子设备上的应用

——拟邀请 金桥铝业

16:40-17:10

不锈钢、液态金属等难加工材料的快速加工技术及铝合金阳极高光工艺

——广东陆海航空科技有限公司 李庆 总经理

17:10-17:40

不锈钢材料在手机壳体上的应用

——中山市隆兴精工机械有限公司  黄倡明 厂长

17:40-18:30

自助晚餐

11月6日 上午9:00-12:30

9:00-9:30

3C电子产品硅胶防水结构件成型工艺及模具

——东莞劲胜精密组件股份有限公司 王长明  研发总监

9:30-10:00

硅胶在手机防水上的应用

——信越有机硅国际贸易(上海)有限公司广州分公司(硅胶材料  王万勋)

+广州海胜机械设备有限公司(加工设备徐潮森 销售经理)

+深圳市凯乐硅橡胶材料厂(硅胶调色 陈继桂 总经理)

10:00-10:30

手机金属机壳,创新3D锻造工艺

——台湾品达科技股份有限公司 史树杰 电子事业群总经理

10:30-11:00

茶歇

11:00-11:30

手机精密塑料部件注塑

——东华机械有限公司 张国宪  市场及国际贸易部总监

11:30-12:00

液态金属在手机壳体上的应用

——威海海潮机械有限公司 赵福长 总经理

12:00-12:30

柔性显示,距我们有多远

——拟邀请 柔宇科技/天马/LG/三星/中科纳通


注:更多议题,火热征集中……         

注:实际会议日程安排请以当日为准


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